超声波液位计研发的探讨  十四

压电陶瓷换能器根据它的工作方式，可分为纵向(振动)换能器、径向(振动)换能器及弯曲振动换能器。不同用途的超声波传感器对性能参数的要求是不同的。例如，对于发射型超声波传感器，要求传感器有较大的输出功率和较高的能量转换效率；而对于接收型超声波传感器，则要求传感器有较宽的频带和较高的灵敏度等。因此，传感器的选择对于整机来说是至关重要的，它关系到整机技术指标能否顺利实现。

它具有以下两方面特征：

● 坚固的外表封装（ABS外壳）

● 方便的螺纹安装（M20×1.5）

正负电极片

后盖反射板压电陶瓷片辐射头

具体规格说明：

中心频率：50kHz ±4%

盲区：< 0.3m

发射波束角（-3dB全开角）：14±2°

静电电容：2000PF±400PF

最小并联阻抗：250Ω±30%

工作温度：-20°～+80°

最小发射灵敏度（在中心频率）：

106dB re 1μPa/V at 1m 10

最小接收灵敏度（在中心频率）：

－162dB re 1V/μ Pa

最大驱动电压(2%占空比脉冲)：1500 Vpp 图2.3 超声波传感器

检测范围：0.3m ～8m Fig.2.3 Ultrasonic sensors

防护等级：IP65

外壳材料：ＡＢＳ塑料

重量： ２００g

材料：

外壳：ＡＢＳ合成树脂

接收窗口：强化环氧玻璃

§2-３发射电路设计

对于采用发射、接收一体式的超声波液位测量系统来说，接收信号的幅度大小和稳定性都与超声波传感器的驱动电压的幅值和稳定性有关。这就要求发射电路在探头允许的范围内要有尽可能大的驱动电压，便于后续电路对回波信号进行滤波、放大、比较等处理，从而保证接收时刻的稳定和准确。根据这种硬件设计思想，必须设计出一种稳定的功率放大电路来驱动超声波探头发射超声波。只有这样, 才能保证超声波的发射功率、波形的重复性以及接收时的灵敏性。在本系统中我们采用ＢＢＣ－ＬＨＱ50超声波收发探头进行设计。

超声波液位计